不同地形因子对杉木树冠结构与材积的影响研究

周玲

摘 要：在顺昌县杉木人工林中，分别在不同坡度、坡位、坡向选取18块林分设置圆形样地，分别测定树高、胸径、枝下高、冠径等，运用二元材积表法计算其材积，测算树冠体积、树冠率、树冠圆满度等因子，以比较分析不同地形因子对杉木树冠与材积的影响。结果表明：斜坡（相对）、下坡、阳坡处的杉木人工林生长优于陡坡（相对）、上坡、阴坡。

关键词：立地条件；杉木；树冠结构；材积

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）16-83-03

杉木是我国南方主要的速生商品材树种之一，具有生长快、材质好、使用价值广泛等特点。树冠大小是预估树木生长量的基本依据之一，可以体现树木进行光合作用的面积及有机物传输的距离，从而反映光合作用效率，因此树冠变量有助于解释树木生长的结果[1-2]。国外较早就树冠结构进行了相应研究，用枝条的特征因子研究了树冠形态的变化，认为光环境是影响树冠形状和结构的主要因素，应用林分变量和相对着枝深度，建立了树冠内主要枝条基径的预估模型[3]。国内则于20世纪80年代和90年代曾就杉木树冠结构进行了少量研究，但将林木树冠与林木材积生长结合起来的研究则较少。本文以福建省顺昌县林场的杉木人工林为研究对象，研究不同地形因子对杉木人工林树冠结构和材积的影响，为杉木人工林经营提供理论依据。

1 研究内容与方法

顺昌县为南方杉木中心产区，故本研究分别在顺昌县国有林场下属的岚下采育场和大历采育场经营区内，选择具有代表性的地段设置圆形样地，运用样圆串的调查方法，以半径r=3.26m做样圆（一个样圆串包含3个半径相同的样圆）[4]。在样圆中，对胸径>0.5cm的乔木层进行每木检尺，测定树高（m）、胸径（cm）、枝下高（m）、树冠长度（m）、冠幅（m）等，由此来测算树冠体积、树冠率、树冠圆满度等复合指示。其中，树冠率指树冠长度与树高之比，其代表该林木的生长潜力；树冠圆满度指树木冠幅与树冠长度之比。

2 结果与分析

2.1 不同坡度对杉木树冠和材积的影响 顺昌县杉木人工林林地常见坡度均在坡度>15°的坡地上，故本研究将坡度划分为斜坡（16～25°）和陡坡（≥26°）2个坡度级。根据该分级，在做外业采集数据时，根据相应的要求取得表2、表3内的数据（以下均为23a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

2.2 不同坡位对杉木树冠和材积的影响 根据林地的实际情况，进行大致的坡位划分，总体上划分为上坡和下坡两大部分。做外业数据采集时，根据相应的要求取得表4、表5内的数据（以下均为17a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

从表4和表5可知，下坡样地的树高生长率分别为112.9%、115.9%、120.0%，而上坡样地的树高生长率分别为100.6%、98.2%、99.4%，说明杉木在下坡的生长率比上坡的高；下坡样地的树冠率分别为48.4%、44.2%、52.9%，而上坡的树冠率分别为47.4%、43.9%、47.3%，说明下坡位的杉木其树冠率大于上坡位，即下坡的杉木树冠长度与树高的比值大于上坡，下坡长势更好；下坡样地的树冠圆满度分别为47.3%、50.6%、48.1%，而上坡的树冠圆满度分别为45.7%、50.0%、47.5%，说明下坡样地杉木的生长比上坡的快；下坡样地的材积生长率分别为1.35%、1.32%、1.38%，而上坡样地的材积生长率分别为0.76%、0.65%、0.73%，说明下坡整体的生长速度大于上坡，材积生长率比上坡的高。从整体来看，下坡位的杉木生长要优于上坡位。

2.3 不同坡向对杉木树冠和材积的影响 不同坡向对林地养分组成及植株的养分吸收都具有明显影响[5]。由于福建省顺昌县在北半球非热带地区太阳的位置偏南，南坡所接受的光照要比北坡多，其辐射总量和（下转94页）温度均高于北坡，湿度明显低于北坡。杉木较喜光，所以西坡（半阳坡）与南坡（阳坡）营养条件较丰富，而东坡（半阴坡）和北坡（阴坡）相对贫乏。在做外业采集数据的时候根据相应的要求取得表6、表7内的数据（均为13a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

从表6和表7可知，阳坡样地的树高生长率分别为138.5%、128.5%、134.6%，而阴坡样地的树高生长率分别为123.1%、120.8%、125.4%，说明杉木在阳坡的生长率比阴坡的高；阳坡样地的树冠率分别为52.8%、50.3%、49.1%，而阴坡的树冠率分别为47.5%、50.3%、48.9%，说明阳坡的杉木其树冠率大于阴坡，即阳坡的杉木树冠长度与树高的比值大于阴坡，阳坡长势更好；阳坡样地的树冠圆满度分别为37.9%、48.8%、45.3%，而阴坡的树冠圆满度分别为35.5%、48.1%、45.0%，说明阳坡样地杉木的生长比阴坡的快；阳坡样地的材积生长率分别为1.05%、0.83%、0.99%，而阴坡样地的材积生长率分别为0.78%、0.70%、0.86%，说明阳坡整体的生长速度大于阴坡，材积生长率比阴坡的高。从整体来看，阳坡的杉木生长要优于阴坡。

3 结论与讨论

从上述不同地形因子对于杉木人工林的影响分析比较结果表明：斜坡处杉木的树冠率大于陡坡处的杉木树冠率，且斜坡处杉木的圆满度也大于陡坡，从生长率上看斜坡处杉木的生长速度优于陡坡；下坡位的杉木生长率、树冠率、圆满度、材积均大于上坡位；而相比于阴坡处的杉木，阳坡处杉木树冠率、圆满度、材积均优于阴坡。总体趋势表明，生长于下坡位，坡度相对较小，且处于阳坡的地段更为适宜杉木生长。

由于受地域与数据收集影响，研究中未能就各地形因子进行交叉比较，同时杉木林分年龄亦未只涉及部分，这可能会对研究结果产生一定的影响，今后应作进一步的研究。

参考文献

[1]张海东，田有亮，何炎红，等.大青山油松人工林树冠垂直结构特征的研究[J].安徽农业科学，2009（18）：8739-8742.

[2]Hashimoto R.1990.Analysis of the morphology and structure of crowns in a young sugi stand.Tree Physiol，6：119-134.

[3]Hashimoto R.1991·Canopy development in young sugi stands in relation to changes with age in crown morphology and structure.Tree Physiol，8：129-143.

[4]曾国容，黄文震，林灵活，等.抚育间伐林分样圆群调查法的探讨[J].福建林业科技，2009（S1）.

[5]魏重和.不同坡位杉木—闽粤栲混交林及杉木纯林养分循环特征的比较[J].亚热带农业研究，2011，7（3）：148-151.

（责编：张宏民）endprint

摘 要：在顺昌县杉木人工林中，分别在不同坡度、坡位、坡向选取18块林分设置圆形样地，分别测定树高、胸径、枝下高、冠径等，运用二元材积表法计算其材积，测算树冠体积、树冠率、树冠圆满度等因子，以比较分析不同地形因子对杉木树冠与材积的影响。结果表明：斜坡（相对）、下坡、阳坡处的杉木人工林生长优于陡坡（相对）、上坡、阴坡。

关键词：立地条件；杉木；树冠结构；材积

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）16-83-03

杉木是我国南方主要的速生商品材树种之一，具有生长快、材质好、使用价值广泛等特点。树冠大小是预估树木生长量的基本依据之一，可以体现树木进行光合作用的面积及有机物传输的距离，从而反映光合作用效率，因此树冠变量有助于解释树木生长的结果[1-2]。国外较早就树冠结构进行了相应研究，用枝条的特征因子研究了树冠形态的变化，认为光环境是影响树冠形状和结构的主要因素，应用林分变量和相对着枝深度，建立了树冠内主要枝条基径的预估模型[3]。国内则于20世纪80年代和90年代曾就杉木树冠结构进行了少量研究，但将林木树冠与林木材积生长结合起来的研究则较少。本文以福建省顺昌县林场的杉木人工林为研究对象，研究不同地形因子对杉木人工林树冠结构和材积的影响，为杉木人工林经营提供理论依据。

1 研究内容与方法

顺昌县为南方杉木中心产区，故本研究分别在顺昌县国有林场下属的岚下采育场和大历采育场经营区内，选择具有代表性的地段设置圆形样地，运用样圆串的调查方法，以半径r=3.26m做样圆（一个样圆串包含3个半径相同的样圆）[4]。在样圆中，对胸径>0.5cm的乔木层进行每木检尺，测定树高（m）、胸径（cm）、枝下高（m）、树冠长度（m）、冠幅（m）等，由此来测算树冠体积、树冠率、树冠圆满度等复合指示。其中，树冠率指树冠长度与树高之比，其代表该林木的生长潜力；树冠圆满度指树木冠幅与树冠长度之比。

2 结果与分析

2.1 不同坡度对杉木树冠和材积的影响 顺昌县杉木人工林林地常见坡度均在坡度>15°的坡地上，故本研究将坡度划分为斜坡（16～25°）和陡坡（≥26°）2个坡度级。根据该分级，在做外业采集数据时，根据相应的要求取得表2、表3内的数据（以下均为23a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

2.2 不同坡位对杉木树冠和材积的影响 根据林地的实际情况，进行大致的坡位划分，总体上划分为上坡和下坡两大部分。做外业数据采集时，根据相应的要求取得表4、表5内的数据（以下均为17a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

从表4和表5可知，下坡样地的树高生长率分别为112.9%、115.9%、120.0%，而上坡样地的树高生长率分别为100.6%、98.2%、99.4%，说明杉木在下坡的生长率比上坡的高；下坡样地的树冠率分别为48.4%、44.2%、52.9%，而上坡的树冠率分别为47.4%、43.9%、47.3%，说明下坡位的杉木其树冠率大于上坡位，即下坡的杉木树冠长度与树高的比值大于上坡，下坡长势更好；下坡样地的树冠圆满度分别为47.3%、50.6%、48.1%，而上坡的树冠圆满度分别为45.7%、50.0%、47.5%，说明下坡样地杉木的生长比上坡的快；下坡样地的材积生长率分别为1.35%、1.32%、1.38%，而上坡样地的材积生长率分别为0.76%、0.65%、0.73%，说明下坡整体的生长速度大于上坡，材积生长率比上坡的高。从整体来看，下坡位的杉木生长要优于上坡位。

2.3 不同坡向对杉木树冠和材积的影响 不同坡向对林地养分组成及植株的养分吸收都具有明显影响[5]。由于福建省顺昌县在北半球非热带地区太阳的位置偏南，南坡所接受的光照要比北坡多，其辐射总量和（下转94页）温度均高于北坡，湿度明显低于北坡。杉木较喜光，所以西坡（半阳坡）与南坡（阳坡）营养条件较丰富，而东坡（半阴坡）和北坡（阴坡）相对贫乏。在做外业采集数据的时候根据相应的要求取得表6、表7内的数据（均为13a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

从表6和表7可知，阳坡样地的树高生长率分别为138.5%、128.5%、134.6%，而阴坡样地的树高生长率分别为123.1%、120.8%、125.4%，说明杉木在阳坡的生长率比阴坡的高；阳坡样地的树冠率分别为52.8%、50.3%、49.1%，而阴坡的树冠率分别为47.5%、50.3%、48.9%，说明阳坡的杉木其树冠率大于阴坡，即阳坡的杉木树冠长度与树高的比值大于阴坡，阳坡长势更好；阳坡样地的树冠圆满度分别为37.9%、48.8%、45.3%，而阴坡的树冠圆满度分别为35.5%、48.1%、45.0%，说明阳坡样地杉木的生长比阴坡的快；阳坡样地的材积生长率分别为1.05%、0.83%、0.99%，而阴坡样地的材积生长率分别为0.78%、0.70%、0.86%，说明阳坡整体的生长速度大于阴坡，材积生长率比阴坡的高。从整体来看，阳坡的杉木生长要优于阴坡。

3 结论与讨论

从上述不同地形因子对于杉木人工林的影响分析比较结果表明：斜坡处杉木的树冠率大于陡坡处的杉木树冠率，且斜坡处杉木的圆满度也大于陡坡，从生长率上看斜坡处杉木的生长速度优于陡坡；下坡位的杉木生长率、树冠率、圆满度、材积均大于上坡位；而相比于阴坡处的杉木，阳坡处杉木树冠率、圆满度、材积均优于阴坡。总体趋势表明，生长于下坡位，坡度相对较小，且处于阳坡的地段更为适宜杉木生长。

由于受地域与数据收集影响，研究中未能就各地形因子进行交叉比较，同时杉木林分年龄亦未只涉及部分，这可能会对研究结果产生一定的影响，今后应作进一步的研究。

参考文献

[1]张海东，田有亮，何炎红，等.大青山油松人工林树冠垂直结构特征的研究[J].安徽农业科学，2009（18）：8739-8742.

[2]Hashimoto R.1990.Analysis of the morphology and structure of crowns in a young sugi stand.Tree Physiol，6：119-134.

[3]Hashimoto R.1991·Canopy development in young sugi stands in relation to changes with age in crown morphology and structure.Tree Physiol，8：129-143.

[4]曾国容，黄文震，林灵活，等.抚育间伐林分样圆群调查法的探讨[J].福建林业科技，2009（S1）.

[5]魏重和.不同坡位杉木—闽粤栲混交林及杉木纯林养分循环特征的比较[J].亚热带农业研究，2011，7（3）：148-151.

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摘 要：在顺昌县杉木人工林中，分别在不同坡度、坡位、坡向选取18块林分设置圆形样地，分别测定树高、胸径、枝下高、冠径等，运用二元材积表法计算其材积，测算树冠体积、树冠率、树冠圆满度等因子，以比较分析不同地形因子对杉木树冠与材积的影响。结果表明：斜坡（相对）、下坡、阳坡处的杉木人工林生长优于陡坡（相对）、上坡、阴坡。

关键词：立地条件；杉木；树冠结构；材积

中图分类号 S79 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）16-83-03

杉木是我国南方主要的速生商品材树种之一，具有生长快、材质好、使用价值广泛等特点。树冠大小是预估树木生长量的基本依据之一，可以体现树木进行光合作用的面积及有机物传输的距离，从而反映光合作用效率，因此树冠变量有助于解释树木生长的结果[1-2]。国外较早就树冠结构进行了相应研究，用枝条的特征因子研究了树冠形态的变化，认为光环境是影响树冠形状和结构的主要因素，应用林分变量和相对着枝深度，建立了树冠内主要枝条基径的预估模型[3]。国内则于20世纪80年代和90年代曾就杉木树冠结构进行了少量研究，但将林木树冠与林木材积生长结合起来的研究则较少。本文以福建省顺昌县林场的杉木人工林为研究对象，研究不同地形因子对杉木人工林树冠结构和材积的影响，为杉木人工林经营提供理论依据。

1 研究内容与方法

顺昌县为南方杉木中心产区，故本研究分别在顺昌县国有林场下属的岚下采育场和大历采育场经营区内，选择具有代表性的地段设置圆形样地，运用样圆串的调查方法，以半径r=3.26m做样圆（一个样圆串包含3个半径相同的样圆）[4]。在样圆中，对胸径>0.5cm的乔木层进行每木检尺，测定树高（m）、胸径（cm）、枝下高（m）、树冠长度（m）、冠幅（m）等，由此来测算树冠体积、树冠率、树冠圆满度等复合指示。其中，树冠率指树冠长度与树高之比，其代表该林木的生长潜力；树冠圆满度指树木冠幅与树冠长度之比。

2 结果与分析

2.1 不同坡度对杉木树冠和材积的影响 顺昌县杉木人工林林地常见坡度均在坡度>15°的坡地上，故本研究将坡度划分为斜坡（16～25°）和陡坡（≥26°）2个坡度级。根据该分级，在做外业采集数据时，根据相应的要求取得表2、表3内的数据（以下均为23a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

2.2 不同坡位对杉木树冠和材积的影响 根据林地的实际情况，进行大致的坡位划分，总体上划分为上坡和下坡两大部分。做外业数据采集时，根据相应的要求取得表4、表5内的数据（以下均为17a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

从表4和表5可知，下坡样地的树高生长率分别为112.9%、115.9%、120.0%，而上坡样地的树高生长率分别为100.6%、98.2%、99.4%，说明杉木在下坡的生长率比上坡的高；下坡样地的树冠率分别为48.4%、44.2%、52.9%，而上坡的树冠率分别为47.4%、43.9%、47.3%，说明下坡位的杉木其树冠率大于上坡位，即下坡的杉木树冠长度与树高的比值大于上坡，下坡长势更好；下坡样地的树冠圆满度分别为47.3%、50.6%、48.1%，而上坡的树冠圆满度分别为45.7%、50.0%、47.5%，说明下坡样地杉木的生长比上坡的快；下坡样地的材积生长率分别为1.35%、1.32%、1.38%，而上坡样地的材积生长率分别为0.76%、0.65%、0.73%，说明下坡整体的生长速度大于上坡，材积生长率比上坡的高。从整体来看，下坡位的杉木生长要优于上坡位。

2.3 不同坡向对杉木树冠和材积的影响 不同坡向对林地养分组成及植株的养分吸收都具有明显影响[5]。由于福建省顺昌县在北半球非热带地区太阳的位置偏南，南坡所接受的光照要比北坡多，其辐射总量和（下转94页）温度均高于北坡，湿度明显低于北坡。杉木较喜光，所以西坡（半阳坡）与南坡（阳坡）营养条件较丰富，而东坡（半阴坡）和北坡（阴坡）相对贫乏。在做外业采集数据的时候根据相应的要求取得表6、表7内的数据（均为13a生的杉木人工林），并分别计算其生长率、圆满度、树冠率、体积及材积等。

从表6和表7可知，阳坡样地的树高生长率分别为138.5%、128.5%、134.6%，而阴坡样地的树高生长率分别为123.1%、120.8%、125.4%，说明杉木在阳坡的生长率比阴坡的高；阳坡样地的树冠率分别为52.8%、50.3%、49.1%，而阴坡的树冠率分别为47.5%、50.3%、48.9%，说明阳坡的杉木其树冠率大于阴坡，即阳坡的杉木树冠长度与树高的比值大于阴坡，阳坡长势更好；阳坡样地的树冠圆满度分别为37.9%、48.8%、45.3%，而阴坡的树冠圆满度分别为35.5%、48.1%、45.0%，说明阳坡样地杉木的生长比阴坡的快；阳坡样地的材积生长率分别为1.05%、0.83%、0.99%，而阴坡样地的材积生长率分别为0.78%、0.70%、0.86%，说明阳坡整体的生长速度大于阴坡，材积生长率比阴坡的高。从整体来看，阳坡的杉木生长要优于阴坡。

3 结论与讨论

从上述不同地形因子对于杉木人工林的影响分析比较结果表明：斜坡处杉木的树冠率大于陡坡处的杉木树冠率，且斜坡处杉木的圆满度也大于陡坡，从生长率上看斜坡处杉木的生长速度优于陡坡；下坡位的杉木生长率、树冠率、圆满度、材积均大于上坡位；而相比于阴坡处的杉木，阳坡处杉木树冠率、圆满度、材积均优于阴坡。总体趋势表明，生长于下坡位，坡度相对较小，且处于阳坡的地段更为适宜杉木生长。

由于受地域与数据收集影响，研究中未能就各地形因子进行交叉比较，同时杉木林分年龄亦未只涉及部分，这可能会对研究结果产生一定的影响，今后应作进一步的研究。

参考文献

[1]张海东，田有亮，何炎红，等.大青山油松人工林树冠垂直结构特征的研究[J].安徽农业科学，2009（18）：8739-8742.

[2]Hashimoto R.1990.Analysis of the morphology and structure of crowns in a young sugi stand.Tree Physiol，6：119-134.

[3]Hashimoto R.1991·Canopy development in young sugi stands in relation to changes with age in crown morphology and structure.Tree Physiol，8：129-143.

[4]曾国容，黄文震，林灵活，等.抚育间伐林分样圆群调查法的探讨[J].福建林业科技，2009（S1）.

[5]魏重和.不同坡位杉木—闽粤栲混交林及杉木纯林养分循环特征的比较[J].亚热带农业研究，2011，7（3）：148-151.

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